流體測量儀表的製作方法

2023-05-24 22:31:56

流體測量儀表的製作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種流體測量儀表。
【背景技術】
[0002]本部分的內容僅提供了與本公開相關的背景信息，其可能並不構成現有技術。
[0003]諸如科裡奧利質量流量計的流體測量儀表在很多領域，例如，石油、化工、冶金工業中都具有非常廣泛的用途。其通常用來測量流體管路中的流體的質量流量、密度等特性參數。此種流體測量儀表通常具有一個或更多個直的或者彎曲的振動管。在振動管上設置有振源，通過振源的激勵使得該一個或更多個振動管產生振動。當流體流經該一個或更多個振動管時，藉助於流體在入口管端與出口管端處的振動時間的差異，獲得所需要的質量流量、密度等參數。
[0004]通常，振動管通過分流管連接至待測的流體管路。流體測量儀表的振動管在實際應用中會有各種大小不同的尺寸和口徑(即，管口直徑)。但是，現有的振動管的共同特點是每個振動管的直徑整體上保持恆定。為便于振動管與待測流體管路的連接，現有技術中通常需要根據所使用的振動管的口徑大小來搭配連接相應口徑的分流管。為此，實際應用中，每一種口徑的振動管都需要與同樣口徑的分流管來搭配使用。如此，大大增加了所需配備的分流管的種類，並且增加了工藝複雜性。此外，大部分分流管都通過水溶芯熔模鑄造工藝加工而成。該加工工藝對小於一定口徑的分流管會有很大困難。為此，現有技術中一般會選用陶瓷芯熔鑄模鑄造加工工藝來加工小口徑的分流管。但是，這又極大地增加了分流管乃至流體測量儀表的製造成本。
[0005]為此，有必要提供一種改進的流體測量儀表結構，以提高分流管的通用性並降低成本。
【實用新型內容】
[0006]本實用新型的一個目的是提供一種改進的流體測量儀表結構，以減少需配備的分流管種類，提高分流管的通用性。
[0007]本實用新型的另一個目的是提供一種改進的流體測量儀表結構，以改善流體測量儀表的振動傳導，提高流體測量儀表的性能。
[0008]本實用新型的另一個目的是提供一種改進的流體測量儀表結構，以利於分流管的加工製造，降低分流管的製造難度和成本，並進一步降低整個流體測量儀表的成本。
[0009]根據本實用新型的一個方面，其提供了一種流體測量儀表，包括:分流管，所述分流管具有出口管端以及待連接至待測流體管路的入口管端;振動管，所述振動管具有連接至所述分流管的所述出口管端的連接端頭，其中，所述連接端頭的連接尺寸與所述振動管的尺寸不同但與所述分流管的所述出口管端的連接尺寸相匹配。由於連接端頭的連接尺寸與分流管的連接尺寸相匹配，因此，可以根據現有分流管的尺寸對連接端頭進行適當的設置，從而可以充分地利用現有的分流管，減少需配備的分流管的數量，降低分流管的製造成本、並縮短研發周期。
[0010]可選地，所述連接端頭與所述振動管為一體件。一體式結構節省了部件之間的連接工序，結構簡單、便於操作，並且有利於提高整個流體測量儀表的工作穩定性。
[0011]可選地，所述連接端頭通過對所述振動管的末端進行擴口或者縮口操作而形成。
[0012]可選地，所述連接端頭與所述振動管各自為獨立的部件。分體式結構更加靈活，便於根據現有的振動管和分流管靈活地選擇或製造相應的連接端頭。
[0013]可選地，所述連接端頭與所述振動管通過螺紋連接方式、焊接方式或者粘接方式接合在一起。
[0014]可選地，所述連接端頭的連接尺寸是所述連接端頭的內徑尺寸，以及所述分流管的所述出口管端的連接尺寸是所述出口管端的外徑尺寸;或者所述連接端頭的連接尺寸是所述連接端頭的外徑尺寸，以及所述分流管的所述出口管端的連接尺寸是所述出口管端的內徑尺寸;或者所述連接端頭的連接尺寸是所述連接端頭的外徑尺寸，以及所述分流管的所述出口管端的連接尺寸是所述出口管端的外徑尺寸。通過對連接端頭的連接尺寸與分流管的出口管端的連接尺寸進行相應的適配，便於將二者套裝或者直接焊接在一起，從而實現連接端頭與分流管之間的匹配和連接。
[0015]可選地，所述連接端頭的剛性大於所述振動管的剛性。連接端頭的連接尺寸不同于振動管的尺寸，使得連接端頭部分具有非等截面的漸變式或者階梯式結構，從而使其具有比等截面結構更大的剛性。
[0016]可選地，所述流體測量儀表還包括外殼，所述外殼包括用於支承所述分流管的支承部和用於容納所述振動管的罩部。外殼有利於保護振動管、振源等部件不受外界的影響，從而有利於提尚流體測量儀表的工作穩定性。
[0017]可選地，所述支承部為矩形殼體，其中，兩個所述分流管的入口管端分別從所述支承部的兩個縱向端壁伸出，並且兩個所述分流管的出口管端均從所述支承部的頂壁伸出；以及所述罩部的形狀與所述振動管的形狀相適應，並固定在所述支承部的所述頂壁上。支承部獨立地形成用於接納分流管的內腔，此種結構不僅有利於對分流管的支承和保持，而且有利於整個流體測量儀表在待測流體管路上的安裝。
[0018]可選地，所述支承部具有敞口的頂部，所述罩部固定連接至所述支承部的所述頂部的周緣從而與所述支承部共同限定出中空腔，其中，所述振動管以及所述分流管的除所述入口管端的部分均容置於所述中空腔中。由于振動管和分流管被接納在同一內部空間中，便於整個流體測量儀表的組裝。
[0019]可選地，所述支承部與所述罩部通過焊接的方式固定連接。
[0020]可選地，所述流體測量儀表為科氏流量計。
【附圖說明】

[0021]通過以下參照附圖的描述，本實用新型的一個或幾個實施方式的特徵和優點將變得更加容易理解。這裡所描述的附圖僅是出於說明目的而並非意圖以任何方式限制本實用新型的範圍，附圖並非按比例繪製，並且一些特徵可能被放大或縮小以顯示特定部件的細節。在附圖中:
[0022]圖1和圖2分別為根據本實用新型的一個實施方式的流體測量儀表的部分分解示意圖；
[0023]圖3是根據本實用新型的一個實施方式的振動管的示意圖；
[0024]圖4是根據本實用新型的另一個實施方式的振動管的示意圖；以及
[0025]圖5是根據本實用新型的另一個實施方式的流體測量儀表的外形圖。
【具體實施方式】
[0026]下面對本實用新型的各個實施方式的描述僅僅是示例性的，而絕不是對本實用新型及其應用或用法的限制。在各個附圖中採用相同的附圖標記來標示相同的部件，因此相同部件的構造將不做過多重複的描述。
[0027]圖1至圖5示出了根據本實用新型的流體測量儀表的示例性實施方式。流體測量儀表用於對流體管路中的相關流體參數(如質量流量、體積流量、溫度、密度等)進行測量。如圖所示，流體測量儀表可以包括:一對振動管30、連接在該對振動管30兩端的兩個分流管20(分別作為入口管件和出口管件)、設置在該對振動管30上的振源和傳感器(未圖示)以及外殼10。其中，每個分流管20具有一個入口管端202和兩個出口管端204。分流管20的入口管端202連接至待測的流體管路。每個振動管30的兩端(或稱為兩個末端)分別通過連接端頭40連接至分流管20的相應的出口管端204。振源作為激勵裝置，用於使振動管30產生振動。傳感器作為拾取裝置，通常對稱地布置在振源的上遊側和下遊側，用於感測振動管30的振動，並將所感測到的信息傳送給下遊的處理裝置。關於此種流體測量儀表(如科氏流量計)的工作原理已為本領域所公知，因此，本文中不做過多描述。此外，可使用的流量計的振動管的具體形式可以採用直管、V形管、半圓形管或其它形狀的彎管等多種形式，不以本文中示出的示例形狀為限，並且振動管的數量也可以為一個或多於兩個。此外，本文中示出的分流管為具有一個入口管端202和兩個出口管端204的形式，根據實際情況，也可以採用不同形式的分流管，如，一個入口管端和一個出口管端、一個入口管端和三個出口管端等形式。
[0028]為儘量減小外部環境對流體測量儀表中相應部件(如振動管、振源、傳感器等)的影響，可以在流體測量儀表上設置外殼以對相關部件進行保護。如圖所示，本實用新型的流體測量儀表可以包括外殼10。其中，振動管30容置在外殼10中，分流管20至少部分地接納在外殼10中。
[0029]如圖3和圖4所示，根據本實用新型的振動管30與其兩端的連接端頭40具有不同的橫截面尺寸(或者說具有不同的外直徑)。在圖示的示例中，連接端頭40的橫截面尺寸大于振動管30的橫截面尺寸。然而，可以想到的是，在未圖示的結構中，連接端頭40的橫截面尺寸也可以小于振動管的橫截面尺寸。通過使連接端頭40的連接尺寸與振動管30的尺寸不同但與分流管20的出口管端204的連接尺寸相匹配，不僅可以提高連接端頭40的剛性，而且可以根據現有的分流管20的尺寸來搭配或製作相應的連接端頭40，從而提高現有分流管20的通用性，並降低分流管的製造成本。
[0030]基於此，根據實際情況，連接端頭40的連接尺寸可以大於或者小于振動管30的尺寸。可選地，連接端頭可以與振動管30—體地形成。例如，對振動管30的管端(或稱末端)進行擴口或者縮口操作以獲得連接尺寸大於或小于振動管30的尺寸的連接端頭40，從而使得連接端頭40與待連接的分流管20的連接尺寸相適配。此種結構布置有利於減少所使用的部件的數量，提高整個儀表的穩定性和可靠性。
[0031]可選地，參見圖4，連接端頭40與振動管30可以各自為獨立的部件，並在實際應用過程中根據需要將二者通過螺紋連接、焊接、粘接或者其它可行的方式連接在一起。可選地，連接端頭40的連接尺寸是連接端頭40的內徑尺寸，而分流管20的出口管端204的連接尺寸是出口管端204的外徑尺寸；或者，連接端頭40的連接尺寸是連接端頭40的外徑尺寸，而分流管20的出口管端204的連接尺寸是出口管端204的內徑尺寸;或者連接端頭40的連接尺寸是連接端頭40的外徑尺寸，而分流管20的出口管端204的連接尺寸是出口管端204的外徑尺寸。此種結構布置有利於對現有的振動管和分流管進行充分利用，節約成本，並且更加靈活。
[0032]可以理解的是，由於連接端頭40具有不同于振動管30的連接尺寸，使得連接端頭40呈現為橫截面不等的階梯式或者漸變式管結構。此種結構形式有利於增大連接端頭40的剛性，從而增大其抗振動性能。由於連接端頭40的剛性大于振動管30的剛性，振動管30不易受到外部的流體管路的振動幹擾，從而有利於提高流體測量儀表的穩定性。
[0033]有利地，外殼10可以採用兩件式結構，以便於組裝。如圖1和圖2所示，外殼10可以包括支承部104和罩部102。其中，支承部104布置在分流管20的下面，用於支承分流管20振動管30。罩部102可以固定地連接在支承部104的頂部上，從而與支承部104共同限定用於容置振動管30的內腔。
[0034]可選地，支承部104可以獨立地形成用於接納分流管20的內腔，而罩部102固定連接在支承部104的頂部，從而藉助支承部104的頂部而形成用於容置振動管30的內腔。具體地，根據本實用新型的一個實施方式，如圖1和圖2所示，支承部102為具有中空內腔的矩形殼體。兩個分流管20的入口管端202分別從支承部104的兩個縱向端壁1041伸出，並且兩個分流管20的出口管端(圖中示出為四個出口端管)204分別從支承部104的頂壁1042伸出。罩部102可以固定連接至支承部104的頂壁1042。並且，罩部102的形狀可以與振動管30的形狀相適應。在如圖所示的示例中，振動管30為大致半圓形的彎管。因此，罩部102也具有大致半圓形的外形。在本實施方式中，支承部104獨立地限定用於接納和支承分流管20的腔體。罩部102與支承部104的頂壁共同限定出用於容置振動管30的內腔。此種結構布置便於罩部102與支承部104的固定連接，有利於整個流體測量儀表在待測流體管路上的安裝。
[0035]當然，可以理解的是，支承部104可以採用其它能夠形成封閉式腔體的結構形式，例如採用筒形、半圓形等。而且，罩部102也可以根據所採用的振動管30的形狀而採用其它相應的形狀，例如三角形、圓形、矩形等。
[0036]根據另一個實施方式，參照5所示，支承部104可以與罩部102共同限定用於容置振動管30以及分流管20的除其入口管端202之外的部分的中空腔。即，支承部104可以具有敞口的頂部，例如半圓形殼體。罩部102固定至支承部104的頂部的周緣，從而使得振動管30的全部以及分流管20的除其入口管端202的其它部分都被接納在由罩部102和支承部104所限定的中空腔中。此種結構布置有利於分流管和振動管的組裝，有利於節省成本。
[0037]同樣，可以理解的是，罩部102和支承部104可以具有其它外部輪廓形式，例如，支承部104可以如上面結合圖1和圖2描述的具有矩形形狀，所不同的是其不包括頂壁1042。或者，整個流體測量儀表在外形上可以呈現出三角形、圓形等形狀。
[0038]可選地，支承部104與罩部102可以通過焊接、膠接或其它可行的方式固定連接在一起。
[0039]根據本實用新型，通過增加或減小振動管30與分流管20的連接截面(通過連接端頭40的設置實現)，有利於改善振動傳導。本領域的技術人員可以理解的是，在諸如科氏流量計的流體測量儀表中，振動管產生的振動會通過連接端頭40以及分流管20傳導至流體測量儀表的外部。而流體測量儀表的振動傳導量大小會對流體測量儀表的性能產生影響。因此，通過對振動管30與分流管20之間的連接端頭40的橫截面的調整，可以對振動傳導量進行一定程度的調整，使得流體測量儀表的性能更加可靠。
[0040]此外，通過使連接端頭40的截面尺寸與分流管的出口管端204的截面尺寸相匹配，可以使不同截面尺寸或者口徑的振動管與同一種分流管結合使用，既可以減少分流管的數量，也可以節省成本和開發周期。
[0041 ]另外，對於採用鍛造方法加工的分流管，由於工藝要求對其管口直徑有著嚴格的限制，當其管口直徑小於某一特定尺寸時便極難製造或達到要求。本實用新型通過採用連接端頭40而擴大或縮小了振動管30的與分流管20連接部分的端面直徑，使得加工工藝更簡單有效，並且極大地節省了成本。
[0042]儘管在此已詳細描述了本實用新型的優選實施方式，但是應該理解，本實用新型並不局限於這裡詳細描述和示出的【具體實施方式】，在不偏離本實用新型的實質和範圍的情況下可由本領域的技術人員實現其它的變型和變體。所有這些變型和變體都落入本實用新型的範圍內。而且，所有在此描述的構件都可以由其他技術性上等同的構件來代替。
【主權項】
1.一種流體測量儀表，其特徵在於，包括: 分流管(20)，所述分流管(20)具有出口管端(204)以及待連接至待測流體管路的入口管端(202)； 振動管(30)，所述振動管(30)具有連接至所述分流管(20)的所述出口管端(204)的連接端頭(40)，其中，所述連接端頭(40)的連接尺寸與所述振動管(30)的尺寸不同但與所述分流管(20)的所述出口管端(204)的連接尺寸相匹配。2.根據權利要求1所述的流體測量儀表，其特徵在於，所述連接端頭(40)與所述振動管(30)為一體件。3.根據權利要求2所述的流體測量儀表，其特徵在於，所述連接端頭(40)通過對所述振動管(30)的末端進行擴口或者縮口操作而形成。4.根據權利要求1所述的流體測量儀表，其特徵在於，所述連接端頭(40)與所述振動管(30)各自為獨立的部件。5.根據權利要求4所述的流體測量儀表，其特徵在於，所述連接端頭(40)與所述振動管(30)通過螺紋連接方式、焊接方式或者粘接方式接合在一起。6.根據權利要求1-5中的任一項所述的流體測量儀表，其特徵在於，所述連接端頭(40)的連接尺寸是所述連接端頭(40)的內徑尺寸，以及所述分流管(20)的所述出口管端(204)的連接尺寸是所述出口管端(204)的外徑尺寸;或者 所述連接端頭(40)的連接尺寸是所述連接端頭(40)的外徑尺寸，以及所述分流管(20)的所述出口管端(204)的連接尺寸是所述出口管端(204)的內徑尺寸;或者 所述連接端頭(40)的連接尺寸是所述連接端頭(40)的外徑尺寸，以及所述分流管(20)的所述出口管端(204)的連接尺寸是所述出口管端(204)的外徑尺寸。7.根據權利要求1-5中的任一項所述的流體測量儀表，其特徵在於，所述連接端頭(40)的剛性大於所述振動管(30)的剛性。8.根據權利要求1至5中的任一項所述的流體測量儀表，其特徵在於，所述流體測量儀表還包括外殼(10)，所述外殼(10)包括用於支承所述分流管(20)的支承部(104)和用於容納所述振動管(30)的罩部(102)。9.根據權利要求8所述的流體測量儀表，其特徵在於， 所述支承部(104)為矩形殼體，其中，兩個所述分流管(20)的入口管端(202)分別從所述支承部(202)的兩個縱向端壁(1041)伸出，並且兩個所述分流管(20)的出口管端(204)均從所述支承部(202)的頂壁(1042)伸出；以及 所述罩部(102)的形狀與所述振動管(30)的形狀相適應，並固定在所述支承部(104)的所述頂壁(I 042)上。10.根據權利要求8所述的流體測量儀表，其特徵在於， 所述支承部(104)具有敞口的頂部，所述罩部(102)固定連接至所述支承部(104)的所述頂部的周緣從而與所述支承部(104)共同限定出中空腔，其中，所述振動管(30)以及所述分流管(20)的除所述入口管端(202)的部分均容置於所述中空腔中。11.根據權利要求9或10所述的流體測量儀表，其特徵在於，所述支承部(104)與所述罩部(102)通過焊接的方式固定連接。12.根據權利要求1-5、9-10中的任一項所述的流體測量裝置，其特徵在於，所述流體測量儀表為科氏流量計。
【專利摘要】本實用新型提供了一種流體測量儀表，包括：分流管，所述分流管具有出口管端以及待連接至待測流體管路的入口管端；振動管，所述振動管具有連接至所述分流管的所述出口管端的連接端頭，其中，所述連接端頭的連接尺寸與所述振動管的尺寸不同但與所述分流管的所述出口管端的連接尺寸相匹配。由於連接端頭的連接尺寸與分流管的連接尺寸相匹配，因此，可以根據現有分流管的尺寸對連接端頭進行適當的設置，從而可以充分地利用現有的分流管，減少需配備的分流管的數量，降低分流管的製造成本、並縮短研發周期。
【IPC分類】G01F1/84, G01F15/00
【公開號】CN205384059
【申請號】CN201620106041
【發明人】趙恆 , 葉楊, 羅布·加尼特
【申請人】高準有限公司
【公開日】2016年7月13日
【申請日】2016年2月2日